تقنية
أسلحة الليزر ضد الطائرات بدون طيار: الفيزياء والمدى وحدود الاستخدام
الليزر ليس بديلاً عن الصاروخ ولا يسقط كل ما يطير. لكنه في ممر ضيق — طائرة صغيرة، خط رؤية مباشر، ومسافة أقل من كيلومتر — يقدم ما لا تقدمه أي وسيلة أخرى: طلقة بلا ذخيرة، وتكلفة إصابة بضع دولارات، وشظايا شبه معدومة.
المحتويات
ماذا يحدث عند نقطة التأثيرثلاثة أوضاع غالبًا ما يتم الخلط بينهاالنطاق ليس مجرد رقم واحدلماذا الليزر مفيد على مسافات قصيرة؟حيث فشل الليزركيف يتم دمج الليزر في الدفاع عن الجسمماذا تسأل الموردمجمع الليزر لا "يحرق" الطائرة بدون طيار على الفور. فهو يثبت الشعاع على الهدف لعدة ثواني، وخلال هذه الفترة تصل كثافة الطاقة في البقعة إلى عتبة يتم عندها تدمير المادة. على مسافة كيلومتر واحد، تبلغ مساحة بقعة ليزر الألياف الحديثة بضعة سنتيمترات - وهذا يكفي لإتلاف البصريات أو إذابة الهيكل أو تدمير حامل المحرك.
لا يقتصر الأمر على الكاميرا ولوحة التحكم فقط. بالنسبة للطائرة الرباعية، يكفي أن تفقد شفرة واحدة أو تحمل لتفقد السيطرة. ولذلك، فإن مهمة الليزر ليست "حرق الطائرة بدون طيار بأكملها"، ولكن تعطيل وحدة معينة في أقل وقت ممكن.
ماذا يحدث عند نقطة التأثير
تمتص المادة المستهدفة طاقة الليزر وتتحول إلى حرارة. تعتمد الكفاءة على الطول الموجي وانعكاس السطح وكثافة الطاقة. يعكس المعدن جزءًا من الإشعاع، وتسخن المواد البلاستيكية والمركبة بشكل أسرع، ولكنها تحافظ على شكلها بشكل أقل جودة. هذا هو السبب في أن الحرق المباشر ليس فقط، ولكن أيضًا فقدان القوة المحلية يشكل خطورة على طائرة صغيرة بدون طيار.
العامل الثاني هو استقرار الشعاع. على مسافة كيلومتر واحد، يؤدي الاهتزاز الزاوي للمنصة والاضطرابات الجوية وحركة الهدف إلى إزاحة البقعة. إذا لم يحافظ نظام التتبع على النقطة الموجودة على العنصر الضعيف، فستتبدد الطاقة في جميع أنحاء الجسم ويزداد وقت الضرر. ولذلك، فإن جودة التتبع الإلكتروني البصري أكثر أهمية من قوة "الشهادة" للمصدر.
ثلاثة أوضاع غالبًا ما يتم الخلط بينها
المواصفات الفنية تمزج بين الإضاءة والقمع والهزيمة. هذه أوضاع مختلفة بنطاقات مختلفة وأوقات احتجاز مختلفة وقواعد تطبيق مختلفة.
- الإضاءة الخلفية والوهج. يعمل الشعاع على زيادة التحميل على مصفوفة الحمل الضوئية الإلكترونية. تفقد الطائرة بدون طيار صورتها، ويفقد المشغل اتجاهه. المدى - ما يصل إلى 1.4-2 كم حسب البصريات المستهدفة.
- القمع يعمل الشعاع الأكثر قوة على تعطيل المستشعر أو تسخين الجسم، مما يجبر الطائرة بدون طيار على النزول أو الطيران بعيدًا. المدى - ما يصل إلى 2-3 كم.
- الهزيمة تؤدي الطاقة المركزة إلى تدمير هيكل الطائرة أو المحرك أو البطارية. المدى - ما يصل إلى 0.4-1 كم للمجمع القابل للارتداء والنقل على التوالي.
الفرق بين الأوضاع ليس فقط في الطاقة، ولكن أيضًا في وقت احتجاز الشعاع. يستغرق التعمية جزءًا من الثانية، والهزيمة - من بضع ثوانٍ إلى عشر ثوانٍ، اعتمادًا على زاوية الهدف ومادته.
النطاق ليس مجرد رقم واحد
يعتمد مدى الليزر على حالة الغلاف الجوي بشكل أقوى من مدى الرادار. يعمل المطر والضباب والغبار والضباب الحراري على تبديد وامتصاص الطاقة. ويعتمد النطاق أيضًا على حجم الهدف وزاويته: سيفقد الشعاع الرفيع إذا لم يحافظ نظام التتبع على النقطة الموجودة على العنصر الضعيف.
لذلك، في المواصفات الفنية، من الصحيح الإشارة ليس إلى "نطاق القتل"، بل إلى مجموعة: الطاقة، وقطر البقعة، ووقت الاحتفاظ، ورؤية الطقس، ونوع الهدف. والرقم "1 كم" لا يعني شيئاً بدون هذه الشروط.
يعمل الليزر بثقة في الثلث الأخير من منطقة الكشف. إذا رأى الرادار الطائرة بدون طيار على مسافة 5 كم، فمن المنطقي وضع مجمع الليزر على بعد 1-2 كم من الجسم المحمي: حيث تم بالفعل تأكيد الهدف، ويتم قياس وقت الاقتراب بعشرات الثواني.
لماذا الليزر مفيد على مسافات قصيرة؟
- تكلفة الطلقة. يتم استهلاك الكهرباء، وليس الصاروخ. بالمعدل الصناعي، تقاس تكلفة دورة التعرض الواحدة بوحدات الدولار.
- الذخيرة طالما أن هناك طاقة وتبريد، فإن المجمع لا "يفرغ" بعد عدة عمليات إطلاق.
- الدقة يؤثر الشعاع على عنصر محدد، وليس على منطقة ما؛ الخطر على الآخرين أقل من خطر الاعتراض الحركي.
- لا يوجد حطام تسقط الطائرة بدون طيار المتضررة، ولكنها لا تتناثر إلى شظايا، كما هو الحال عندما ينفجر الرأس الحربي.
- إعادة الاستهداف السريع. بعد إصابة أحد الأهداف، يصبح المجمع جاهزًا للهدف التالي دون إعادة التحميل.
تأتي هذه المزايا بتكلفة: فالتشغيل المستمر محدود بسبب تبديد الحرارة. يعمل المجمع المنقول لمدة تصل إلى 120 ثانية من الإشعاع المستمر، وبعد ذلك يلزم توقف التبريد لمدة تصل إلى 30 دقيقة. مجمع يمكن ارتداؤه - ما يصل إلى 20 ثانية مع توقف مؤقت لمدة 30 ثانية تقريبًا. وهذا ليس عيبًا، ولكنه خاصية يجب أخذها بعين الاعتبار في سيناريو التطبيق.
حيث فشل الليزر
- الطقس يؤدي المطر والضباب والعواصف الترابية إلى تقليل النطاق بشكل كبير. في مثل هذه الظروف، يبقى الليزر هو الملاذ الأخير.
- السرب لا يمكن لمجمع واحد أن يحمل عشرات الأهداف في وقت واحد. نحن بحاجة إلى مستوى من القمع الإلكتروني والمعترضات.
- طائرات بدون طيار تعمل بالألياف الضوئية لا تستخدم قناة راديو، وبالتالي فإن نظام تخطيط موارد المؤسسات (ERP) لا يوقفها. يعمل الليزر، ولكنه يتطلب خط رؤية وتتبعًا دقيقًا.
- خلفية مليئة بالتحديات يجعل الوهج والدخان وتشغيل المحركات والتداخل الحراري من الصعب التتبع ويقلل من احتمالية التعرض للضرب.
- قواعد السلامة يتطلب الليزر مناطق محظورة وعمليات إغلاق قياسية؛ استخدامه محدود بالقرب من الأشخاص والبصريات الحساسة.
الليزر ليس بديلاً لمستوى الحرب الإلكترونية وليس إجابة شاملة للسرب. هذه أداة دقيقة لآخر 1000 متر.
كيف يتم دمج الليزر في الدفاع عن الجسم
مجمع الليزر لا يعمل من تلقاء نفسه. يتلقى تحديد الهدف من الرادار أو النظام الإلكتروني البصري، ويتتبع الهدف ويطبق التأثير وفقًا للقواعد المحددة للكائن. تحدد جودة الصورة الجوية مقدار الوقت المتبقي للحل.
في تكوين AEROTEGIS، يعمل المجمع القابل للنقل بقوة 3 أو 5 كيلووات على مدى يصل إلى 2-3 كم في وضع القمع وما يصل إلى 0.5-1 كم في وضع التدمير. تم تصميم المجمع القابل للارتداء بقوة 2 كيلووات للنشر السريع في المواقع النائية: 1.4 كيلومتر من القمع و0.4 كيلومتر من التدمير. يستخدم كلا المجمعين حلقة تحكم مشتركة ويمكنهما العمل من خلال شبكة ثابتة أو مولد.
| المعلمة | محمول 2 كيلو واط | قابلة للنقل 3 كيلو واط | قابلة للنقل 5 كيلو واط |
|---|---|---|---|
| قمع EOS | ≥ 1.4 كم | ≥ 2 كم | ≥ 3 كم |
| هزيمة | ≥ 0.4 كم | ≥ 0.5 كم | ≥ 1 كم |
| وقت التعرض | ≥ 20 ثانية | ≥ 120 ثانية | ≥ 120 ثانية |
| وزن | ≥ 30 كجم | ≥ 300 كجم | ≥ 300 كجم |
| تَغذِيَة | مستقل/شبكة | 220 فولت | 220 فولت |
ماذا تسأل المورد
- قطر البقعة وتباعد الشعاع عند أقصى مدى.
- وقت الانتظار المطلوب لضرب هدف نموذجي.
- دورة العمل: عدد الثواني التي يعمل فيها المجمع قبل توقف التبريد.
- استهلاك ونوع مصدر الطاقة ومتطلبات المولد.
- فئة أمان الليزر والأقفال القياسية.
- بروتوكول التكامل مع الرادار و EPS، وليس فقط جهاز التحكم عن بعد الخاص به.
- نتائج الاختبارات الميدانية في ظل هطول الأمطار ومحدودية الرؤية.
